CN107339378B - 自动变速器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变速器领域，公开了一种自动变速器，采用四个行星排和六个离合器的接合实现十速挡位传动，该方案中没有使用制动器设置，从而避免了自动变速器的箱体上内齿的加工与制造，而且更多的离合器数量有利于离合器的嵌套设计，使得自动变速器结构更为紧凑，在满足同等速比数量的条件下，没有制动器的存在能够提高离合器的利用效率。

Description

自动变速器
技术领域
本发明涉及变速器领域，特别是涉及一种自动变速器。
背景技术
多级自动变速器传动系实现变速的机构一般包括多个行星排，发动机的动力经液力变矩器后传入行星排变速机构进行变速后输出。自动变速器的体积、重量、效率以及承载能力直接与行星排变速机构有关。
自动变速器的传动档位数越多，汽车的燃油消耗越低，经济性越好，但是随着挡位数的增加，行星排的数量以及操纵离合器、制动器的数量也在增加，满足理论级比的设计更是难以实现。人们一直在寻求用较少的行星排、离合器以及制动器的数量组合而成行星排变速机构，以满足汽车的结构紧凑、强度高、效率高且能够实现更多档位数。
目前乘用车市场上对于十速自动变速器构基本采用的是四个行星排、四个离合器和两个制动器组合来实现的。由于制动器最终是摩擦钢片齿连接到箱体上，制动器的存在无疑增加了箱体的加工制造难度，而且造成较为复杂的自动变速器结构；且由于箱体材料一般是铝合金，更多的制动器无疑会对能够保证强度的同时的轻量化设计造成困难。
然而，更多的离合器的数量则有利于离合器的嵌套设计，从而使得整个行星排变速机构更为紧凑；另外，更多的离合器数量有利于在特定档位下切断行星排间的连接关系，使得冗余的行星排不参与转动，减少拖曳扭矩，减少带排搅油损耗，提高效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种能实现十速档位且结构紧凑、易于加工制造、效率高的自动变速器。
为了实现上述目的，本发明提供一种自动变速器，包括四个行星排和六个离合器，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，四个所述行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，六个所述离合器分别为第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器；
所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮连接后整体通过第二离合器与所述第一行星排的行星架连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过第一离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过第五离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第六离合器连接于所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈之间，所述第四离合器连接于所述第三行星排的齿圈与所述第四行星排的太阳轮之间；
所述第三离合器连接于所述第三行星排的太阳轮、行星架和齿圈中的任意两个部件之间；
所述第一行星排的齿圈固定不动，所述自动变速器的动力输入构件与所述第二行星排的行星架连接，所述自动变速器的动力输出构件与所述第四行星排的行星架连接。
作为优选方案，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接。
作为优选方案，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈固定连接。
作为优选方案，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
为了实现上述相同的目的，本发明提供另一种自动变速器，包括四个行星排和六个离合器，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，四个所述行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，六个所述离合器分别为第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器；
所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮连接后整体通过第二离合器与所述第一行星排的行星架连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过第一离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过第五离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈连接，所述第三离合器的一端、所述第四离合器的一端和所述第六离合器的一端均连接在一起，所述第三离合器的另一端与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第四离合器的另一端与所述第四行星排的太阳轮连接，所述第六离合器的另一端与所述第三行星排的齿圈连接；
所述第一行星排的齿圈固定不动，所述自动变速器的动力输入构件与所述第二行星排的行星架连接，所述自动变速器的动力输出构件与所述第四行星排的行星架连接。
作为优选方案，所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
作为优选方案，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接。
作为优选方案，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈固定连接。
作为优选方案，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
为了实现上述的相同目的，本发明还提供另一种自动变速器，包括四个行星排和六个离合器，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，四个所述行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，六个所述离合器分别为第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器；
所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮连接后整体通过第二离合器与所述第一行星排的行星架连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过第一离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过第五离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的齿圈和所述第三行星排的太阳轮连接后整体通过所述第三离合器与所述第四行星排的太阳轮连接，所述第三行星排的齿圈通过所述第六离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第四离合器连接于所述第三行星排的太阳轮、行星架和齿圈中的任意两个部件之间；
所述第一行星排的齿圈固定不动，所述自动变速器的动力输入构件与所述第二行星排的行星架连接，所述自动变速器的动力输出构件与所述第四行星排的行星架连接。
作为优选方案，所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
作为优选方案，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接。
作为优选方案，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈固定连接。
作为优选方案，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
综上，本发明提供的自动变速器，采用四个行星排和六个离合器的接合实现十速档位传动，该方案中没有使用制动器设置，从而避免了自动变速器的箱体上内齿的加工与制造，而且更多的离合器数量有利于离合器的嵌套设计，使得自动变速器结构更为紧凑，在满足同等速比数量的条件下，没有制动器的存在能够提高离合器的利用效率。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的自动变速器的结构示意图；
图2是本发明实施例二提供的自动变速器的结构示意图；
图3是本发明实施例三提供的自动变速器的结构示意图；
图4是本发明实施例四提供的自动变速器的结构示意图；
图5是本发明实施例五提供的自动变速器的结构示意图；
图6是本发明实施例六提供的自动变速器的结构示意图；
图7是本发明实施例七提供的自动变速器的结构示意图。
其中，1-第一太阳轮，2-第一行星轮，3-第一行星架，4-第一齿圈，5-第二太阳轮，6-第二行星轮，7-第二行星架，8-第二齿圈，9-第三太阳轮，10-第三行星轮，11-第三行星架，12-第三齿圈，13-第四太阳轮，14-第四行星轮，15-第四行星架，16-第四齿圈，17-第一离合器，18-第二离合器，19-第二离合器，20-第四离合器，21-第五离合器，22-第六离合器，23-箱体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例一：
如图1所示，本发明优选实施例一的一种自动变速器，包括四个行星排和六个离合器，该四个行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，具体地，第一行星排包括第一太阳轮1、第一行星轮2、第一行星架3和第一齿圈4，第二行星排包括第二太阳轮5、第二行星轮6、第二行星架7和第二齿圈8，第三行星排包括第三太阳轮9、第三行星轮10、第三行星架11和第三齿圈12，第四行星排包括第四太阳轮13、第四行星轮14、第四行星架15和第四齿圈16，上述的六个离合器分别为第一离合器17、第二离合器18、第三离合器19、第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22；
第一太阳轮1与第二太阳轮5连接后整体通过第二离合器18与第一行星架3连接，第二齿圈8与第三太阳轮9连接，第一行星架3通过第一离合器17与第四齿圈16连接，第二行星架7通过第五离合器21与第四太阳轮13连接；
第六离合器22连接于第三行星架11与第四齿圈16之间，第四离合器20连接于第三齿圈12与第四太阳轮13之间；
第三离合器19连接于第三太阳轮9、第三行星架11和第三齿圈12该三个部件中的任意两个部件之间；
第一齿圈4固定不动，自动变速器的动力输入构件与第二行星架7连接，将动力传递给行星排，第四行星架15与自动变速器的动力输出构件连接，使得经过行星排变速后将动力输出，并通过六个离合器的接合或断开操作，完成十速档位的传动。
基于上述技术方案，本发明实施例一提供的一种自动变速器，采用四个行星排和六个离合器的接合实现十速档位传动，该方案中没有使用制动器设置，从而避免了自动变速器的箱体上内齿的加工与制造，而且更多的离合器数量有利于离合器的嵌套设计，使得自动变速器结构更为紧凑，在满足同等速比数量的条件下，没有制动器的存在能够提高离合器的利用效率。
优选地，本发明实施例一中提供的自动变速器，第三离合器19连接于第三太阳轮9与第三行星架11之间，当第三离合器19接合时，使得整个第三行星排成为一个回转体，即第三行星排锁止，变成直接档，不参与变速。
优选地，第一太阳轮1与第二太阳轮5通过花键或焊接的方式固定连接，第二齿圈8与第三太阳轮9通过花键或焊接的方式固定连接，以保证同步转动。
优选地，本实施例中的自动变速器的箱体23与第一齿圈4固定连接，进一步优选地，该箱体23通过花键或焊接的方式与第一齿圈4固定连接，从而避免换挡过程对箱体23的直接冲击，改善了箱体23的受载情况。
本发明实施例一还提供了基于上述的自动变速器的换挡控制方法，包括：
每一档位时控制四个离合器接合，同时控制其余所述离合器断开；
控制不同离合器的接合或断开以实现换挡。
具体地，结合图1进行如下说明：
1)控制所述第一离合器17、第二离合器18、第四离合器20和第五离合器21同时接合，并同时控制所述第三离合器19和第六离合器22同时断开，故动力传递路线为：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第一档，速比为K4+1；
2)控制所述第一离合器17、第二离合器18、第三离合器19和第四离合器20同时接合，并同时控制所述第五离合器21和第六离合器22同时断开，故动力传递路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排→第四离合器20→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第二挡，速比为(K4+1)*K2/(1+K2)；
3)控制所述第一离合器17、第三离合器19、第四离合器20和第五离合器21同时接合，并同时控制所述第二离合器18和第六离合器22同时断开，故动力传动路线具有两条：第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星排和第三行星排(整体回转)→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星排和第三行星排(整体回转)→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第三档，速比为(K1+1)*(K4+1)/(1+K1+K4)；
4)控制所述第一离合器17、第三离合器19、第四离合器20和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第二离合器18和第五离合器21同时断开，故动力传动路线具有两条：
第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件；
第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二太阳轮5→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件；
以实现第四档，速比为(K1+K2+1)/(1+K2)；
5)控制所述第一离合器17、第三离合器19、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第二离合器18和第四离合器20同时断开，故动力传动路线具有如下三条，
第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件；
第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排(整体回转)→第六离合器22→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件；
第三条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二太阳轮5→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件；
以实现第五档，速比为(K1+K2+1)*(K4+1)/((K2+1)*(K4+1)+K1)；
6)控制所述第一离合器17、第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制第二离合器18和第三离合器19同时断开，故动力传动路线具有三条，第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四离合器20→第三齿圈12→第三行星轮10→第三行星架11→第六离合器22→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第三条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二太阳轮5→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第六档，速比为(K2*(K3+1)+K1+1)*(K4+1))/((K4+1)*(K2*(K3+1)+1)+1)；
7)控制所述第三离合器19、第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第一离合器17和第二离合器18同时断开，故动力传动路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星排和第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件，以实现第七档，速比为1；
8)控制所述第二离合器18、第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第一离合器17和第三离合器19同时断开，故动力传动路线具有三条，第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四离合器20→第三齿圈12→第三行星轮10→第三行星架11→第六离合器22→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第三条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三太阳轮9→第三行星轮10→第三行星架11→第六离合器22→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第八档，速比为(K2*(1+K3)*(1+K4)/(K2*(1+K3)*(1+K4)+K4)；
9)控制所述第二离合器18、第三离合器19、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第一离合器17和第四离合器20同时断开，故动力传动路线具有两条，第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排(整体回转)→第六离合器22→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第九档，速比为K2*(1+K4)/(K2*(1+K4)+K4)；
10)控制所述第二离合器18、第三离合器19、第四离合器20和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第一离合器17和第五离合器21同时断开，故动力传递路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件，以实现第十档，速比为K2/(1+K2)；
此外，控制所述第一离合器17、第二离合器18、第四离合器20和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第三离合器19和第五离合器21同时断开，故动力传动路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三太阳轮9→第三行星轮10→第三齿圈12→第四离合器20→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现倒退(R)档，速比为-K2*K3*(1+K4)/(1+K2)；
其中，K1、K2、K3、K4分别对应为第一行星排、第二行星排、第三行星排、第四行星排的特征参数，数值等于齿圈与太阳轮的齿数之比。
上述的自动变速器实现十速档位的具体的控制方法以如下表格呈现(其中“●”表示离合器接合)：
实施例二：
如图2所示，本发明实施例二提供的自动变速器与实施例一的区别在于，第三离合器19连接于第三太阳轮9与第三齿圈12之间。
实施例三：
如图3所示，本发明实施例三提供的自动变速器与实施例一的区别在于，第三离合器19连接于第三行星架11与第三齿圈12之间。
实施例四：
如图4所示，本发明实施例四提供的一种自动变速器，包括四个行星排和六个离合器，该四个行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，具体地，第一行星排包括第一太阳轮1、第一行星轮2、第一行星架3和第一齿圈4，第二行星排包括第二太阳轮5、第二行星轮6、第二行星架7和第二齿圈8，第三行星排包括第三太阳轮9、第三行星轮10、第三行星架11和第三齿圈12，第四行星排包括第四太阳轮13、第四行星轮14、第四行星架15和第四齿圈16，上述的六个离合器分别为第一离合器17、第二离合器18、第三离合器19、第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22；
第一太阳轮1与第二太阳轮5连接后整体通过第二离合器18与第一行星架3连接，第二齿圈8与第三太阳轮9连接，第一行星架3通过第一离合器17与第四齿圈16连接，第二行星架7通过第五离合器21与第四太阳轮13连接；
第三行星架11与第四齿圈16连接，第三离合器19的一端、第四离合器20的一端和第六离合器22的一端均连接在一起，第三离合器19的另一端与第三太阳轮9连接，第四离合器20的另一端与第四太阳轮13连接，第六离合器22的另一端与第三齿圈12连接。
第一齿圈4固定不动，自动变速器的动力输入构件与第二行星架7连接，将动力传递给行星排，第四行星架15与自动变速器的动力输出构件连接，使得经过行星排变速后将动力输出，并通过六个离合器的接合或断开操作，完成十速档位的传动。
基于上述技术方案，本发明实施例四提供的一种自动变速器，采用四个行星排和六个离合器的接合实现十速档位传动，该方案中没有使用制动器设置，从而避免了自动变速器的箱体上内齿的加工与制造，而且更多的离合器数量有利于离合器的嵌套设计，使得自动变速器结构更为紧凑，在满足同等速比数量的条件下，没有制动器的存在能够提高离合器的利用效率。
优选地，第三行星架11与第四齿圈16通过花键或焊接的方式固定连接，以保证同步转动。
优选地，第一太阳轮1与第二太阳轮5通过花键或焊接的方式固定连接，第二齿圈8与第三太阳轮9通过花键或焊接的方式固定连接，以保证同步转动。
优选地，本实施例四中的自动变速器的箱体23与第一齿圈4固定连接，进一步优选地，该箱体23通过花键或焊接的方式与第一齿圈4固定连接，从而避免换挡过程对箱体23的直接冲击，改善了箱体23的受载情况。
本发明实施例四还提供一种基于本实施例中所述的自动变速器的换挡控制方法，该换挡控制方法与实施例一中所述的换挡控制方法相同，在此不再赘述。
实施例五：
如图5所示，本发明实施例五提供的一种自动变速器，包括四个行星排和六个离合器，该四个行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，具体地，第一行星排包括第一太阳轮1、第一行星轮2、第一行星架3和第一齿圈4，第二行星排包括第二太阳轮5、第二行星轮6、第二行星架7和第二齿圈8，第三行星排包括第三太阳轮9、第三行星轮10、第三行星架11和第三齿圈12，第四行星排包括第四太阳轮13、第四行星轮14、第四行星架15和第四齿圈16，上述的六个离合器分别为第一离合器17、第二离合器18、第三离合器19、第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22；
第一太阳轮1与第二太阳轮5连接后整体通过第二离合器18与第一行星架3连接，第二齿圈8与第三太阳轮9连接，第一行星架3通过第一离合器17与第四齿圈16连接，第二行星架7通过第五离合器21与第四太阳轮13连接；
第三行星架11与第四齿圈16连接，第二齿圈8与第三太阳轮9连接后整体通过第三离合器19与第四太阳轮13连接，第三齿圈12通过第六离合器22与第四太阳轮13连接；
第四离合器20连接于第三太阳轮9和第三行星架11之间；
第一齿圈4固定不动，自动变速器的动力输入构件与第二行星架7连接，将动力传递给行星排，第四行星架15与自动变速器的动力输出构件连接，使得经过行星排变速后将动力输出，并通过六个离合器的接合或断开操作，完成十速档位的传动。
基于上述技术方案，本发明实施例五提供的一种自动变速器，采用四个行星排和六个离合器的接合实现十速档位传动，该方案中没有使用制动器设置，从而避免了自动变速器的箱体上内齿的加工与制造，而且更多的离合器数量有利于离合器的嵌套设计，使得自动变速器结构更为紧凑，在满足同等速比数量的条件下，没有制动器的存在能够提高离合器的利用效率。
优选地，本发明实施例五提供的自动变速器，第四离合器20连接于第三太阳轮9与第三行星架11之间，当第四离合器20接合时，使得整个第三行星排成为一个回转体，即第三行星排锁止，变成直接档，不参与变速。
优选地，第一太阳轮1与第二太阳轮5通过花键或焊接的方式固定连接，第二齿圈8与第三太阳轮9通过花键或焊接的方式固定连接，以保证同步转动。
优选地，本实施例五中的自动变速器的箱体23与第一齿圈4固定连接，进一步优选地，该箱体23通过花键或焊接的方式与第一齿圈4固定连接，从而避免换挡过程对箱体23的直接冲击，改善了箱体23的受载情况。
本发明实施例五还提供了基于本实施例所述的自动变速器的换挡控制方法，包括：
每一档位时控制三个离合器接合，同时控制其余所述离合器断开；
控制不同离合器的接合或断开以实现换挡。
具体地，结合图5进行如下说明：
1)控制所述第一离合器17、第二离合器18和第五离合器21同时接合，并同时控制所述第三离合器19、第四离合器20和第六离合器22同时断开，故动力传动路线为：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第一档，速比为K4+1；
2)控制所述第一离合器17、第二离合器18和第三离合器19同时接合，并同时控制所述第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22同时断开，故动力传递路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三离合器19→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第二挡，速比为(K4+1)*K2/(1+K2)；
3)控制所述第一离合器17、第三离合器19和第五离合器21同时接合，并同时控制所述第二离合器18、第四离合器20和第六离合器22同时断开，故动力传动路线具有两条：第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星排(整体回转)→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第三档，速比为(K1+1)*(K4+1)/(1+K1+K4)；
4)控制所述第一离合器17、第三离合器19和第四离合器20同时接合，并同时控制所述第二离合器18、第五离合器21和第六离合器22同时断开，故动力传动路线具有两条：
第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件；
第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二太阳轮5→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件；以实现第四档，速比为(K1+K2+1)/(1+K2)；
5)控制所述第一离合器17、第四离合器20和第五离合器21同时接合，并同时控制所述第二离合器18、第三离合器19和第六离合器22同时断开，故动力传动路线具有三条，
第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件；
第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排(整体回转)→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件；
第三条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二太阳轮5→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件；
以实现第五档，速比为(K1+K2+1)*(K4+1)/((K2+1)*(K4+1)+K1)；
6)控制所述第一离合器17、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制第二离合器18、第三离合器19和第四离合器20同时断开，故动力传动路线具有三条，第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第六离合器22→第三齿圈12→第三行星轮10→第三行星架11→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第三条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二太阳轮5→第一太阳轮1→第一行星轮2→第一行星架3→第一离合器17→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第六档，速比为(K2*(K3+1)+K1+1)*(K4+1))/((K4+1)*(K2*(K3+1)+1)+1)；
7)控制所述第四离合器20、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第一离合器17、第二离合器18和第三离合器19同时断开，故动力传动路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星排和第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件，以实现第七档，速比为1；
8)控制所述第二离合器18、第五离合器21和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第一离合器17、第三离合器19和第四离合器20同时断开，故动力传动路线具有三条，第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第六离合器22→第三齿圈12→第三行星轮10→第三行星架11→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第三条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三太阳轮9→第三行星轮10→第三行星架11→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第八档，速比为(K2*(1+K3)*(1+K4)/(K2*(1+K3)*(1+K4)+K4)；
9)控制所述第二离合器18、第四离合器20和第五离合器21同时接合，并同时控制所述第一离合器17、第三离合器19和第六离合器22同时断开，故动力传动路线具有两条，第一条路线：动力输入构件→第二行星架7→第五离合器21→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，第二条路线：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排(整体回转)→第四齿圈16→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现第九档，速比为K2*(1+K4)/(K2*(1+K4)+K4)；
10)控制所述第二离合器18、第四离合器20和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第一离合器17、第三离合器19和第五离合器21同时断开，故动力传递路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三行星排和第四行星排(整体回转)→动力输出构件，以实现第十档，速比为K2/(1+K2)；
此外，控制所述第一离合器17、第二离合器18和第六离合器22同时接合，并同时控制所述第三离合器19、第四离合器20和第五离合器21同时断开，故动力传动路线为：动力输入构件→第二行星架7→第二行星轮6→第二齿圈8→第三太阳轮9→第三行星轮10→第三齿圈12→第六离合器22→第四太阳轮13→第四行星轮14→第四行星架15→动力输出构件，以实现倒退(R)档，速比为-K2*K3*(1+K4)/(1+K2)；
其中，K1、K2、K3、K4分别对应为第一行星排、第二行星排、第三行星排、第四行星排的特征参数，数值等于齿圈与太阳轮的齿数之比。
本实施例五所述的自动变速器实现十速档位的具体的控制方法以如下表格呈现(其中“●”表示离合器接合)：
实施例六：
如图6所示，本发明实施例六提供的一种自动变速器与实施例五的区别在于，第四离合器20连接于第三太阳轮9与第三齿圈12之间。
实施例七：
如图7所示，本发明实施例七提供的一种自动变速器与实施例五的区别在于，第四离合器20连接于第三行星架11与第三齿圈12之间。
综上，本发明实施例提供的自动变速器，采用四个行星排和六个离合器的接合实现十速档位传动，该方案中没有使用制动器设置，从而避免了自动变速器的箱体上内齿的加工与制造，而且更多的离合器数量有利于离合器的嵌套设计，使得自动变速器结构更为紧凑，在满足同等速比数量的条件下，没有制动器的存在能够提高离合器的利用效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种自动变速器，其特征在于，包括四个行星排和六个离合器，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，四个所述行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，六个所述离合器分别为第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器；
所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮连接后整体通过第二离合器与所述第一行星排的行星架连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过第一离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过第五离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第六离合器连接于所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈之间，所述第四离合器连接于所述第三行星排的齿圈与所述第四行星排的太阳轮之间；
所述第三离合器连接于所述第三行星排的太阳轮、行星架和齿圈中的任意两个部件之间；
所述第一行星排的齿圈固定不动，所述自动变速器的动力输入构件与所述第二行星排的行星架连接，所述自动变速器的动力输出构件与所述第四行星排的行星架连接。
2.如权利要求1所述的自动变速器，其特征在于，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接。
3.如权利要求1或2所述的自动变速器，其特征在于，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈固定连接。
4.如权利要求3所述的自动变速器，其特征在于，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
5.一种自动变速器，其特征在于，包括四个行星排和六个离合器，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，四个所述行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，六个所述离合器分别为第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器；
所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮连接后整体通过第二离合器与所述第一行星排的行星架连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过第一离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过第五离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈连接，所述第三离合器的一端、所述第四离合器的一端和所述第六离合器的一端均连接在一起，所述第三离合器的另一端与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第四离合器的另一端与所述第四行星排的太阳轮连接，所述第六离合器的另一端与所述第三行星排的齿圈连接；
所述第一行星排的齿圈固定不动，所述自动变速器的动力输入构件与所述第二行星排的行星架连接，所述自动变速器的动力输出构件与所述第四行星排的行星架连接。
6.如权利要求5所述的自动变速器，其特征在于，所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
7.如权利要求5或6所述的自动变速器，其特征在于，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接。
8.如权利要求5或6所述的自动变速器，其特征在于，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈固定连接。
9.如权利要求8所述的自动变速器，其特征在于，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
10.一种自动变速器，其特征在于，包括四个行星排和六个离合器，每个所述行星排均包括太阳轮、行星轮、行星架和齿圈，四个所述行星排分别为第一行星排、第二行星排、第三行星排和第四行星排，六个所述离合器分别为第一离合器、第二离合器、第三离合器、第四离合器、第五离合器和第六离合器；
所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮连接后整体通过第二离合器与所述第一行星排的行星架连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮连接，所述第一行星排的行星架通过第一离合器与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的行星架通过第五离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈连接，所述第二行星排的齿圈和所述第三行星排的太阳轮连接后整体通过所述第三离合器与所述第四行星排的太阳轮连接，所述第三行星排的齿圈通过所述第六离合器与所述第四行星排的太阳轮连接；
所述第四离合器连接于所述第三行星排的太阳轮、行星架和齿圈中的任意两个部件之间；
所述第一行星排的齿圈固定不动，所述自动变速器的动力输入构件与所述第二行星排的行星架连接，所述自动变速器的动力输出构件与所述第四行星排的行星架连接。
11.如权利要求10所述的自动变速器，其特征在于，所述第三行星排的行星架与所述第四行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
12.如权利要求10或11所述的自动变速器，其特征在于，所述第一行星排的太阳轮与所述第二行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接，所述第二行星排的齿圈与所述第三行星排的太阳轮通过花键或焊接的方式固定连接。
13.如权利要求10或11所述的自动变速器，其特征在于，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈固定连接。
14.如权利要求13所述的自动变速器，其特征在于，所述自动变速器的箱体与所述第一行星排的齿圈通过花键或焊接的方式固定连接。
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